摘要
中药滴丸制备是我国重点发展领域，生产出高品质药丸的技术被众多制药企业和
研发单位所关注。目前滴丸滴制设备存在以下问题：在生产过程中会出现药丸圆整度
不好，出现尾椎粒，导致滴丸重量误差大，不符合国家制药标准；由于Rayleigh-Plateau
不稳定，滴制过程中会出现卫星液滴，医学上也称为“鱼籽粒”。卫星液滴不易收集，
过多的“鱼籽粒”会堵塞管道，影响生产系统的正常进行。因此有必要对液滴的形成
和卫星液滴的消除方法进行研究。以往关于抑制卫星液滴的研究主要集中在增加额外
扰动、增加电场等主动方法，而外加扰动在实际生产中不易实现，尤其在多滴头情况
下更加困难，因此有必要追寻最佳抑制卫星液滴的方法。本文采用被动控制的方法（改
变滴头结构）来抑制卫星液滴的形成，即在滴头中心添加引流设备。实验结果表明，
添加引流设备后，形成的卫星液滴数量和体积明显减小，但主液滴直径略微减小，液
滴生成周期变长。为了深入探究抑制卫星液滴的机理，采用试验与数值模拟结合的方
法研究被动控制下各参数对液滴形成和滴模式转换为射流模式的影响。
通过试验研究发现颈缩线断裂长度随着引流设备直径和长度的增加而减小，随着
Oh数以及液面高度的增加而增大；主液滴直径随着引流设备直径、长度以及Oh数的
增加而减小，随着液面高度的增加而增大；主液滴生成周期随着引流设备直径和Oh
数的增加而增大，随着引流设备长度和液面高度的增加而减小。采用模拟的方法研究
发现，随着滴头内径增加，颈缩线断裂长度、主液滴直径增大，主液滴生成周期减小。
滴头壁面的接触角通过影响液体浸润滴头下表面的长度进而影响液滴形成过程，而引
流设备的接触角只影响主液滴生成周期。
采用试验与模拟结合的方法对添加引流设备后滴模式转换为射流模式进行分析，
发现添加引流设备后液体从滴模式转换为射流模式需要更高的流速，并且P2状态（周
期为2的滴模式）韦伯数区间缩小。当引流设备的长度或直径增加，We（滴模式转变
j
为射流模式的临界韦伯数）与We（P1状态转变为P2状态的临界韦伯数）均增大。
d
Kapitza数Г小于0.89时，随着Г增加，We与We均减小；Г达到0.89时，添加引流
jd
设备使P2状态消失。Г为0.34时，邦德数Bo增大，We和We均减小。Г为0.89时，
jd
添加引流设备后Bo增加，液体直接从P1滴模式过渡到射流模式，不再出现P2状态。
添加引流设备可以减少卫星液滴的生成，但同时也对主液滴大小和主液滴生成周
I
期产生了影响；随着液体出流速度的增加，添加引流设备后，滴模式转换为射流模式
所需的流速更大，且P2区间缩小。
关键词：卫星液滴；颈缩线；引流设备；滴模式；射流模式
II
ABSTRACT
ChinesemedicinedrippillpreparationisakeydevelopmentareainChina,andthe
technologyofproducinghighqualitypillsisconcernedbymanypharmaceuticalcompanies
andRDunits.Atpresent,thefollowingproblemsexistinthedrippillproductionequipment:
Firstly,duringtheproductionprocess,therewillbepoor